【正文】 ：（1）搶答器具有定時搶答功能，且一次搶答的時間由主持人設定（如30秒）。（2）設置一個系統(tǒng)清除和搶答控制開關S，該開關由主持人控制?？紤]到依需設定限時回答的功能，利用89S51單片機及外圍接口實現(xiàn)的搶答系統(tǒng)，利用單片機的定時器/計數(shù)器定時和記數(shù)的原理，將軟、硬件有機地結合起來，使得系統(tǒng)能夠正確地進行計時，同時使數(shù)碼管能夠正確地顯示時間。因此設計一更易于使用和區(qū)分度高的搶答器成了非常迫切的任務。 畢 業(yè) 設 計（論 文）題 目： 基于51單片機的搶答器設計 院 （系）： 專 業(yè)： 班 級： 學生姓名： 　 導師姓名： 職稱： 目 錄第一章 搶答器的概述 系統(tǒng)設計的功能 搶答器需求分析 搶答器的工作原理第二章 單片機的功能簡介 89系列單片機的概述 AT89S51的功能 TA89S51特殊功能寄存器 AT89S51單片機的內部結構第三節(jié) 硬件電路的設計 總電路原理 時鐘頻率電路的設計 復位電路的設計 復位電路的可靠性設計 人工復位 顯示電路的設計 控制電路的實現(xiàn) 發(fā)聲 系統(tǒng)復位第四章 軟件設計 軟件任務分析 顯示子程序的設計 定時器T0、T1中斷服務程序的設計 搶答器處理程序的設計 主程序及分析第五章 元器件及焊接調試第六章 設計小結致謝參考文獻摘現(xiàn)在單片機已進入各個領域，以其功耗小、智能化而著稱，所以若利用單片機來設計搶答器，本文設計出以AT89S51單片機為核心的八路搶答器。用開關做鍵盤輸出，揚聲器發(fā)生提示。（3）搶答器具有鎖存與顯示功能。當主持人啟動開始鍵后，定時器進行減計時。搶答限定時間和回答問題的時間可是在1～99s設定。 搶答的工作過程圖24搶答器電路表21 74LS148的功能真值表如果想調節(jié)搶答時間或答題時間,按加一鍵或減一鍵進入調節(jié)狀態(tài),此時會顯示現(xiàn)在設定的搶答時間或回答時間值,如想加一秒按一下加1s鍵,如果想減一秒按一下減1s鍵，時間LED上會顯示改變后的時間，調整范圍為0~99s, 0s時再減1s會跳到99，99s時再加1s會變到0s。 搶答器的工作原理及流程搶答器的基本工作原理:在搶答競賽或呼叫時[2]，有多個信號同時或不同時送入主電路中，搶答器內部的寄存器工作，并識別、記錄第一個號碼，同時內部的定時器開始工作，記錄有關時間并產生超時信號。有些文獻甚至也將8051 泛指MCS51 系列單片機，8051 是早期的最典型的代表作，由于MCS51 單片機影響極深遠，許多公司都推出了兼容系列單片機，就是說MCS51 內核實際上已經成為一個8 位單片機的標準。89S51就是在這樣的背景下取代89C51 的，現(xiàn)在，89S51 目前已經成為了實際應用市場上新的寵兒，作為市場占有率第一的Atmel 目前公司已經停產AT89C51，將用AT89S51 代替。如果市場需要，Atmel當然也可以再恢復生產AT89C51。他將通用CPU和在線可編程Flash集成在一個芯片上，形成了功能強大、使用靈活和具有較高性能性價比的微控制器。這些寄存器的名稱和地址見表22。CPU主要功能是產生各種控制信號，控制存儲器、輸入/輸出端口的數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)的算術運算、邏輯運算以及位操作處理等，CPU按其功能可分為運算器和控制器兩部分。外部定時元件復位中斷電源系統(tǒng)時鐘ROMCPU定時/計數(shù)器串行I/O口并行I/O口RAM圖23 AT89S51單片機的內部結構圖為了提高數(shù)據(jù)處理和位操作功能，片內增加了一個通用寄存器B和一些專用寄存器，還增加了位處理邏輯電路的功能[3]。在設計硬件電路時，要考慮到將來修改擴展的方便。如果系統(tǒng)配置了外部RAM，則建議多留一些空間。(5) I/O端口：在樣機研制出來后進行現(xiàn)場試用時，往往會發(fā)現(xiàn)一些被忽視的問題，而這些問題不是靠單純的軟件措施來解決的。 時鐘頻率電路的設計時鐘電路是計算機的心臟，它控制著計算機的工作節(jié)奏。為了提高整個系統(tǒng)的性能我選擇了12MHz的晶振。在我的這個設計中沒有也無需與外部時鐘信號一致，所以我選擇了內部振蕩方式，由于單片機內部有一個高增益反相放大器，當外接晶振后，就構成了自激振蕩器并產生振蕩時鐘脈沖。 圖32時鐘電路的設計,只需要外接一個振蕩源就能產生一定的時鐘信號送到單片機內部的各個單元,決定單片機的工作速度。二是對振蕩器的頻率進行微調。如時鐘頻率為12MHz,即fosc=12MHz,則時鐘周期為1/12181。只要 RST保持高電平，則MCS51循環(huán)復位。使器件復位，只要RST保持高電平，MCS51保持復位狀態(tài)。在RST復位端接一個電容至VccHE 一個電阻至Vss，就能實現(xiàn)上電自動復位，對于CMOS單片機只要接一個電容至Vcc即可。RC時間常數(shù)越大，上電時RST端保持高電平的時間越長。 顯示電路的設計顯示功能與硬件關系極大，當硬件固定后，如何在不引起操作者誤解的前提下提供盡可能豐富的信息，全靠軟件來解決。另一方面，在操作者沒有進行操作時，顯示內容也是變化的，如顯示現(xiàn)場各物理量的變化情況。一種比較妥善的辦法是只讓一處調用顯示模塊，其他各處均不得直接調用顯示模塊，但有權申請顯示。當監(jiān)控程序（鍵盤解釋程序）安排在時鐘中斷子程序中時，處理比較方便，只要在監(jiān)控程序的匯合處調用顯示模塊就可以了。這時各功能模塊在提出顯示申請時，還需要將顯示內容按需要的格式送入顯示緩沖區(qū)中。這時就不必擔心其他前臺模塊來打擾了，就可以得到一次完整的顯示機會。并通過查表法，將其在數(shù)碼管上顯示出來，其中P0口為字型碼輸入端，P2口低3位為字選段輸入端。關于鍵盤硬件電路的設計方法也可以在文獻和書籍中找到，配合各種不同的硬件電路，這些書籍中一般也提供了相應的鍵盤掃描程序。其次就是消除在按鍵過程中產生的“毛刺” 現(xiàn)象。如果監(jiān)控程序中的讀鍵操作安排在主程序（后臺程序）或鍵盤中斷（外部中斷）子程序中，則該延時子程序便可直接插入讀鍵過程中。從實現(xiàn)系統(tǒng)復位的方法來看，系統(tǒng)復位可分為硬件復位和軟件復位。但是，硬件復位還能自動清除中斷激活標志，使中斷系統(tǒng)能夠正常工作，這樣一個事實卻容易為不少編碼人員所忽視。有的編程人員用020000（LJMP 0000H）作為軟件陷阱，認為直接轉向0000H地址就完成了軟件復位，就是這類錯誤的典型代表。前文各處提案到的出錯處理程序ERR主要完成這一功能，其他的善后工作交由復位后的系統(tǒng)去完成。復位關中斷，設定堆棧上電標志冷啟自檢全面初始化熱啟動恢復被破壞的信息部分初始化建立上電標志開始運轉為了使系統(tǒng)能正確決定采用何種啟動方式，常用上電標志來區(qū)分，如圖36所示。這兩類軟件的設計方法各有特色，執(zhí)行軟件的設計偏重算法效率，與硬件關系密切，千變萬化。首先根據(jù)系統(tǒng)功能和鍵盤設置選擇一種最適合的監(jiān)控程序結構。整個系統(tǒng)軟件可分為后臺程序（背景程序）和前臺程序。查表顯示程序,利用P0口做段選碼口輸出/P2低三位做位選碼輸出,MOV A,R3MOVC A,A+DPTRMOV P2,0feHMOV P0,AACALL DELAYMOV DPTR,DAT2MOV A,R5MOVC A,A+DPTRMOV P2,0fdHMOV P0,AACALL DELAYMOV A,R4MOVC A,A+DPTRMOV P2,0fbHMOV P0,AACALL DELAYRETDAT1:DB 00h,06h,5bh,4fh,66h,6dh,7dh,07h,7fh,6fh,00H,71HCPL 。 RETI搶答時間R2送R6MOV R3,01HCLR OK。MOV A,R2MOV R6,AMOV R3,04HCLR OKAJMP COUNTTRUE5:MOV A,R2MOV R6,AMOV R3,06HCLR OKAJMP COUNTTRUE7:MOV A,R2MOV R6,AMOV R3,08HCLR OKAJMP COUNT 程序及分析單片機控制8路搶答器程序OK EQU 20H。ORG 0000HORG 000BHORG 001BH MOV R1,30。 MOV R2,60。 MOV TMOD,11H。 MOV TH0,0F0H越高發(fā)聲頻率越高,越尖 SETB ET1一開始就運行定時器,重置TH1/TL1就可以了。ACALL DISPLAY。按鍵發(fā)聲 MOV A,R1搶答只顯示計時,滅號數(shù)進入倒計時程序,查詢有效搶答的程序在COUNT里面NEXT: JNB ,FALSE3 JNB ,TZ1=====非法搶答處理程序=====FALSE1: ACALL BARK。 AJMP ERRORFALSE2: ACALL BARKMOV R3,02H AJMP ERRORFALSE6: ACALL BARKMOV R3,06H,如按下跳到DECO JNB ,BACK0。 AJMP INT0SUBINC0: INC R1 MOV A,R1如果R1為0, R1就置99， AJMP INT0SUBBACK0: DIV ABMOV R5,A JNB ,INC1 ACALL DELAY1AJMP INT1SUBADD1: AJ